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LTL17KYV3JS LED灯珠规格书 - T-1 3mm 圆形封装 - 黄色 596nm - 最大2.4V - 120mW - 简体中文技术文档

LTL17KYV3JS是一款采用T-1 3mm封装的高亮度黄色(596nm)直插式LED灯珠的技术规格书。其特点包括高光输出、低功耗,适用于全彩标识应用。
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1. 产品概述

LTL17KYV3JS是一款专为严苛视觉应用设计的高性能直插式LED灯珠。它采用流行的T-1(3mm)圆形封装,配有白色漫射透镜,提供平滑均匀的视角辐射模式。该器件采用AlInGaP技术,可产生峰值发射波长为596nm的鲜艳黄光。

1.1 核心优势与目标市场

这款LED专为需要高可见度和可靠性的应用而设计。其主要优势包括高光强输出,这意味着出色的亮度和功率效率。该封装采用了带有紫外线抑制剂的先进环氧树脂技术,提供卓越的防潮性和长期户外环境暴露保护。其主要目标市场是全彩标识,包括RGB全彩标识、广告牌、信息标识和公交车标识,这些应用对颜色和亮度的一致性要求极高。

2. 技术参数深度解析

本节根据规格书,客观分析LED的关键电气、光学和热特性。

2.1 绝对最大额定值

该器件在环境温度(TA)为25°C时,最大功耗额定值为120mW。绝对最大直流正向电流为50mA。对于占空比≤1/10且脉冲宽度≤10ms的脉冲操作,峰值正向电流可达120mA。工作温度范围规定为-40°C至+85°C,储存温度最高可达+100°C。正向电流的降额系数从30°C开始线性为0.67 mA/°C,这意味着允许的连续电流会随着温度升高而降低,以保持在功耗限制内。

2.2 电气与光学特性

在标准测试条件下(TA=25°C,IF=20mA),典型发光强度(Iv)为5500毫坎德拉(mcd)。视角(2θ1/2)定义为强度降至轴向值一半时的离轴角度,为30度。在20mA电流下,正向电压(Vf)典型范围为1.8V至2.4V。在反向电压(VR)为5V时,反向电流(IR)最大为100µA,但该器件并非为反向偏压操作而设计。光谱特性包括峰值波长(λP)为596nm,典型光谱半宽(Δλ)为15nm。

3. 分档系统规格

为确保生产批次的一致性,LED根据关键参数进行分档。这使得设计人员可以选择满足特定应用在亮度、电压和颜色方面要求的器件。

3.1 发光强度分档

发光强度分为U、V、W和X档,各有最小和最大范围(例如,V档:4200-5500 mcd,W档:5500-7200 mcd)。测试时,每个档位限值应用±15%的容差。

3.2 正向电压分档

正向电压分为1A、2A和3A档,分别对应Vf范围1.8-2.0V、2.0-2.2V和2.2-2.4V,每档容差为±0.1V。

3.3 主波长分档

主波长定义了感知颜色,分为四个档位(1-4),覆盖范围从584.5nm到594.5nm,步长约为2.5nm,容差为±1nm。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了特定图表(图1,图6),但此类器件的典型曲线将说明正向电流与发光强度之间的关系(显示在限制范围内近乎线性的增长)、正向电压与电流的关系(指数型开启特性)以及相对强度与温度的关系(显示结温升高时输出下降)。30度视角模式表明,与广角LED相比,其光束相对集中。

5. 机械与封装信息

该LED符合标准T-1(3mm)圆形直插式封装尺寸。关键的机械注意事项包括:引脚间距在引脚伸出封装处测量;除非另有说明,公差为±0.25mm;以及凸缘下方最大树脂凸起为1.0mm。白色漫射环氧树脂透镜提供均匀的光线外观,并有助于RGB应用中的混色。

6. 焊接与组装指南

正确处理对可靠性至关重要。焊接前,必须在距离透镜底座至少3mm处成型引脚,且不得以引线框架作为支点。在PCB组装过程中,应使用最小的压接力。

6.1 焊接参数

对于手工焊接,烙铁头温度不应超过350°C,每个引脚最大焊接时间为3秒,且焊点必须距离透镜底座至少3mm。对于波峰焊,预热应在100°C以下,最长60秒,焊波温度最高260°C,持续5秒,确保透镜不浸入焊料。规格书明确指出,红外回流焊不适用于此直插式产品。

6.2 存储与清洁

LED应存储在30°C以下、相对湿度70%以下的环境中。开封后,应在三个月内使用,或存储在密封干燥的环境中。如有必要,建议使用异丙醇进行清洁。

7. 包装与订购信息

标准包装为每防静电袋1000、500或250件。八个防静电袋装入一个内箱(总计8000件)。八个内箱构成一个外运输箱(总计64000件)。在运输批次的最末包装中可能出现部分包装。部件号LTL17KYV3JS唯一标识此特定黄色LED型号。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款LED针对室内外全彩动态标识进行了优化。其高强度和特定的黄色波长使其非常适合与红色和绿色LED混合,在广告牌、公交车目的地标识和信息显示屏中创建宽广的色域。

8.2 电路设计注意事项

LED是电流驱动器件。为确保并联使用多个LED时亮度均匀,强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻(规格书中的电路A)。不建议将多个LED直接并联到电压源上驱动(电路B),因为单个LED之间的正向电压(Vf)存在差异,这会导致电流以及亮度的显著差异。

8.3 ESD(静电放电)防护

该LED对静电放电敏感。预防措施包括使用接地腕带和工作台、使用离子发生器中和透镜上的静电,并确保所有处理设备正确接地。

9. 技术对比与差异化

与标准指示灯LED相比,LTL17KYV3JS提供显著更高的发光强度(典型值5500+mcd),使其适用于日光下可见的标识,而不仅仅是面板指示。与旧技术相比,使用AlInGaP材料为黄色光谱提供了更高的效率和更好的温度稳定性。包含针对强度、电压和波长的详细分档系统,使得在大规模显示组件中能够实现更严格的颜色和亮度匹配,这是专业标识的关键因素。

10. 常见问题解答(基于技术参数)

问:峰值波长(596nm)和主波长(584.5-594.5nm)有什么区别?

答:峰值波长是光谱输出中功率最大的点。主波长源自色坐标,代表与LED感知色调相匹配的纯光谱色的单一波长。它们是描述颜色的相关但不同的指标。

问:我可以以50mA连续驱动这款LED吗?

答:虽然绝对最大额定值为50mA直流,但在此电流下连续工作会产生大量热量。实际的安全工作电流取决于环境温度和热管理,这由功耗额定值(最大120mW)和降额曲线决定。在25°C下,50mA电流和典型Vf 2.2V会产生110mW功耗,这在限制范围内但余量很小。为了可靠性,通常在测试条件20mA或以下工作较为常见。

问:为什么并联的每个LED都需要串联电阻?

答:正向电压(Vf)存在容差和分档范围(1.8V-2.4V)。并联到电压源的两个LED之间Vf的微小差异,由于二极管的指数型I-V曲线,将导致它们各自汲取的电流存在巨大差异。为每个LED串联一个电阻可以使电流对Vf变化的敏感度大大降低,从而确保亮度均匀。

11. 实际设计案例研究

考虑为户外标识中的全彩像素点设计一个集群。一个像素可能使用一个红色、一个绿色和一个LTL17KYV3JS(黄色)LED。为了实现白平衡和目标亮度,每种颜色的驱动电流可能不同,并通过PWM(脉宽调制)进行控制。设计人员将从适当的强度档位(例如V或W档)中选择LED,以确保黄色通道的输出与红色和绿色相匹配。每个LED将使用独立的限流电阻,其阻值根据电源电压和LED档位代码的典型Vf(例如,2A档:约2.1V)计算。PCB布局将保持距离透镜至少3mm的焊接间隙,并提供足够的散热间距。

12. 工作原理简介

LTL17KYV3JS基于铝铟镓磷(AlInGaP)半导体材料。当在P-N结上施加正向电压时,电子和空穴在有源区复合,以光子的形式释放能量。AlInGaP层的特定成分决定了带隙能量,这直接对应于发射光的波长——在本例中为黄色(约596nm)。环氧树脂透镜用于保护半导体芯片,将辐射模式塑造成30度视角,并漫射光线以获得均匀的外观。

13. 技术趋势

在标识LED市场,趋势包括发光效率(流明/瓦)的持续提高,从而实现更亮的显示或更低的功耗。同时,为了在无缝的大面积显示中避免可见的颜色或亮度差异,颜色和强度的分档容差也在向更严格的方向发展。虽然表面贴装器件(SMD)LED因其紧凑性在新设计中占主导地位,但像T-1封装这样的直插式LED,对于需要坚固机械安装、更易于手动组装或传统圆顶透镜形状特定光学特性的应用,仍然具有其价值。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语 单位/表示 通俗解释 为什么重要
光效(Luminous Efficacy) lm/W(流明/瓦) 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量(Luminous Flux) lm(流明) 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 决定灯具够不够亮。
发光角度(Viewing Angle) °(度),如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 影响光照范围与均匀度。
色温(CCT) K(开尔文),如2700K/6500K 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 决定照明氛围与适用场景。
显色指数(CRI / Ra) 无单位,0–100 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差(SDCM) 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 保证同一批灯具颜色无差异。
主波长(Dominant Wavelength) nm(纳米),如620nm(红) 彩色LED颜色对应的波长值。 决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布(Spectral Distribution) 波长 vs. 强度曲线 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语 符号 通俗解释 设计注意事项
正向电压(Forward Voltage) Vf LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。
正向电流(Forward Current) If 使LED正常发光的电流值。 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流(Pulse Current) Ifp 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。
反向电压(Reverse Voltage) Vr LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 电路中需防止反接或电压冲击。
热阻(Thermal Resistance) Rth(°C/W) 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。
静电放电耐受(ESD Immunity) V(HBM),如1000V 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语 关键指标 通俗解释 影响
结温(Junction Temperature) Tj(°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。
光衰(Lumen Depreciation) L70 / L80(小时) 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率(Lumen Maintenance) %(如70%) 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移(Color Shift) Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 使用过程中颜色的变化程度。 影响照明场景的颜色一致性。
热老化(Thermal Aging) 材料性能下降 因长期高温导致的封装材料劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语 常见类型 通俗解释 特点与应用
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构 正装、倒装(Flip Chip) 芯片电极布置方式。 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。
荧光粉涂层 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计 平面、微透镜、全反射 封装表面的光学结构,控制光线分布。 决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语 分档内容 通俗解释 目的
光通量分档 代码如 2G、2H 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 确保同一批产品亮度一致。
电压分档 代码如 6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动电源匹配,提高系统效率。
色区分档 5-step MacAdam椭圆 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。
色温分档 2700K、3000K等 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语 标准/测试 通俗解释 意义
LM-80 流明维持测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 用于推算LED寿命(结合TM-21)。
TM-21 寿命推演标准 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA标准 照明工程学会标准 涵盖光学、电气、热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 针对照明产品的能效与性能认证。 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。